Modélisation d’écoulements de gaz raréfiés en vue de l’étude des fuites internes dans les machines volumétriques produisant des vides moyens

Rarefied gas flow models for the study of internal leakages in vacuum positive displacement pumps

• Auteur / Autrice : Benchaâ Miloudi
• Direction : Bernard Desmet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Energétique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Valenciennes

Mots clés

Mots clés libres

Pompes à vide

Vides moyens

Gaz raréfiés

Ecoulements intermédiaires

Modèles semi-empiriques

Vacuum pump

Rarefied gas

Internal flow

Empirical model

Leak

Positive displacement pump

Résumé

Les fuites internes jouent un rôle très important sur les performances des machines volumétriques, en particulier sur le débit réel à l'aspiration et le vide limite qu'il est possible d'atteindre. Pour les pompes volumétriques travaillant dans le vide grossier, les écoulements de fuites internes peuvent être convenablement décrits par un modèle de fluide visqueux. En revanche, dans le vide poussé, les écoulements de fuites internes doivent être décrits dans le cadre de la théorie cinétique des gaz. Entre ces deux régimes extrêmes d’écoulement, on a affaire au régime intermédiaire pour lequel il n'existe pas de formulation simple. Le but de notre travail est de dégager des modèles d’écoulement simples et réalistes, représentant les trois régimes susceptibles d’être rencontrés dans les machines volumétriques produisant des vides moyens. On trouve dans ce mémoire, la description de deux modèles semi-empiriques et celle d'une étude expérimentale. Cette dernière est conçue pour valider les modèles précédents. Elle fait intervenir des écoulements intermédiaires dans des jeux annulaires de dimensions équivalentes à celles des jeux de fuites dans les pompes à vide.